6.1 杂交育种与诱变育种

第6章从杂交育种到基因工程第1节杂交育种与诱变育种小麦高秆（D）对矮秆（d）为显性，抗锈病（T）对不抗锈病（t）为显性，现有纯合的高秆抗锈病的小麦（DDTT）和矮秆不抗锈病的小麦（ddtt），如果你是育种工作者，怎样才能得到矮秆抗病的优良品种（ddTT）？以下是杂交的育种参考方案：Ｐ高抗矮不抗Ｆ１高抗Ｆ２DDTTddttDdTtddTt高抗高不抗矮抗矮不抗ddTT矮抗ddTTddTt矮抗ddTT矮抗矮抗矮不抗ddTtddTT杂交自交选优自交F3选优思考：要培育出一个能稳定遗传的植物品种至少要几年？4年一、杂交育种杂交育种是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。1.概念：3.方法杂交→自交→选优→自交……2.原理：基因重组4.应用(1)在农业生产中：改良作物品质，提高农作物单位面积产量杂交水稻：从1976年到2006年，累计增产粮食5200多亿公斤，平均每年解决600万人的粮食问题。泌乳期可达305天，年产乳量可达6300kg以上。ⅹ荷斯坦牛中国黄牛中国荷斯坦牛（2）在家畜、家禽育种中的应用优点：将不同个体中的优良性状集中到一个个体上缺点：育种时间长，过程繁琐；只能利用已有的基因重组，不能产生新基因。（1）分析上述杂交过程，杂交育种有哪些优点？（2）能否有新的基因和新的性状产生？（3）从杂交后代可能出现的各种类型及育种时间来看，杂交育种有哪些缺点？思考与讨论注意：1、动物杂交育种中纯合子的获得不能通过逐代自交，而应改为测交。2、动物比植物杂交育种所需年限短。杂种优势基因型不同的两个亲本个体杂交产生的杂种第一代，在生长、繁殖、抗逆性、产量等性状上优于两个亲本的现象。如骡子。特点：杂种优势在F1代表现最明显，F2代以后逐渐减弱。因此需要年年育种如果要培育出新的基因和新的性状，应该怎样做？诱变育种重达300斤的太空南瓜太空葡萄（左）和普通葡萄（右）对比二、诱变育种基因突变3.什么因素会诱发基因突变？物理因素有：化学因素有：紫外线、X射线、激光等亚硝酸、硫酸二乙酯等1.概念：利用物理因素或化学因素来处理生物，使生物发生基因突变。2.原理：4.方法：萌发的种子→人工诱变→种植→变异株→优良性状→种植“黑农五号”大豆黑龙江农科院用辐射方法处理大豆，培育成“黑农五号”大豆品种，含油量比原来的品种提高了2.5%，大豆产量提高了16%。4.应用青霉菌高产菌株的选育1943年从自然界分离出来的青霉菌只能产生青霉素20单位/mL。后来人们对青霉菌多次进行X射线、紫外线照射以及综合处理，培育成了青霉素高产菌株，目前青霉素的产量已达到50000～60000单位/mL。4.应用（1）与杂交育种相比，诱变育种有什么优点？（2）基因突变的特点有哪些？联系基因突变特点，谈谈诱变育种的局限性。（3）要想克服这些局限性，可以采取什么办法？优点：提高基因突变频率，产生新基因；在较短的时间内获得更多的优良变异类型。不足：有利变异少；难以控制突变方向；要大量处理实验材料。思考与讨论单倍体育种还有什么育种方法有可能缩短育种年限，使具有小麦的矮杆抗锈病的品种能更迅速在生产实践上得到应用？秋水仙素处理幼苗高杆抗病矮杆易感病F1花药离体培养单倍体植株幼苗正常植株选择符合要求的品种DDTT×ddttDdTt1DT:1Dt:1dT:1dt1DDTT：1DDtt：1ddTT：1ddttddTT矮抗单倍体育种方法依据原理：染色体变异育种年限：2年注意：育种的方法有多种，各有各的优点实际应用的时候要合理的有机结合各种方法，高效的达到目的。例题、如果水稻的某迟熟（AA)品种,那么我们有什么好办法快速的得到早熟（aa）品种？人工诱变+单倍体育种早熟品种(aa)花药离体培养当年就可以培育出优良新品种！迟熟品种(AA)杂合子(Aa)人工诱变幼苗（A）幼苗（a）秋水仙素处理迟熟品种(AA)秋水仙素处理时间：类别杂交育种诱变育种单倍体育种多倍体育种原理常用方法优点缺点基因重组杂交→自交→选优→自交将不同个体的优良性状集中于一个个体上育种时间长，不能产生新基因基因突变用物理或化学因素处理生物提高变异频率，产生新基因，加速育种进程具有不定向性；有利变异少，需大量处理实验材料染色体变异花药离体培养，秋水仙素处理幼苗，选择明显缩短育种年限技术复杂，需与杂交育种配合染色体变异用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗器官大，产量高，营养丰富发育延迟，结实率降低，一般只适用于植物